[發(fā)明專利]一種自激振蕩啟動(dòng)輸出端控制的反激變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810219611.X
• 申請(qǐng)日: 2008-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN101453169A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹向陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M3/338
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 宣國華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反激變換器，特別涉及一種自激振蕩啟動(dòng)輸出端控制的反激變換器。

背景技術(shù)

目前業(yè)界有多種形式的自激振蕩反激變換器(即RCC電路)，常用的RCC電路如圖1所示，一般由主電流電路部分、啟動(dòng)振蕩電路部分、負(fù)反饋控制電壓電路部分和穩(wěn)壓輸出電路部分組成。其中，啟動(dòng)振蕩電路部分主要由三極管TR2、電阻R1、R2、R1、R2和電容C2、C3連接組成；負(fù)反饋控制電壓回路部分由穩(wěn)壓器Adj、光耦OC1連接組成。

其具體工作原理是：當(dāng)輸入加上電壓后，輸入電壓通過電阻R1、R2加在MOS管TR1的柵極，使MOS管TR1導(dǎo)通。MOS管導(dǎo)通后，由于漏極有電流流過，變壓器T的初級(jí)繞組P1上產(chǎn)生上正下負(fù)的電壓，經(jīng)變壓器T耦合至繞組P2上產(chǎn)生上負(fù)下正的感應(yīng)電壓，此電壓通過由加速電容C1、電阻R2組成的正反饋回路，再加到MOS管TR1的柵極，使MOS管TR1柵極電壓進(jìn)一步增大，有利其快速飽和導(dǎo)通。

當(dāng)MOS管TR1導(dǎo)通后，在電阻R4上引起壓降，并通過電阻R3提供給TR2的基極注入電流，使三極管TR2導(dǎo)通。TR2的導(dǎo)通使MOS管柵極電壓下降，MOS管關(guān)閉。

當(dāng)TR1導(dǎo)通時(shí)變壓器T儲(chǔ)能，TR1關(guān)斷時(shí)變壓器T輸出能量，能量再經(jīng)二極管D1整流輸出，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。輸出的能量一路提供給負(fù)載，而另一路經(jīng)穩(wěn)壓管Adj負(fù)反饋調(diào)整后，經(jīng)光耦反饋回路反饋回輸入，去控制三極管TR2基極上的電流，從而調(diào)節(jié)MOS管TR1、三極管TR2的通斷時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電路的反激過程。

目前常用的附邊應(yīng)用運(yùn)放通過線性光耦反饋給原邊的PWM芯片的反激電路如圖2所示。

第一種方案的自激振蕩反激變換器電路，即RCC電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，?但是在相對(duì)較大功率且大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)品可靠性存在一定問題，而且輕載時(shí)效率低；第二種方案由于有線性光耦的存在，使得控制環(huán)路的帶寬受到限制，而且大大降低了產(chǎn)品的壽命和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種自激振蕩啟動(dòng)輸出端控制的反激變換器，不僅可以提高輕載效率，降低開關(guān)管的消耗；同時(shí)也可以使得控制環(huán)路的帶寬不受限制，提高產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)，一種自激振蕩啟動(dòng)輸出端控制的反激變換器，包括：

主要由MOS主開關(guān)管和主振蕩變壓器組成的反激功率變換主電路；

用于啟動(dòng)所述反激功率變換主電路的RCC電路中的啟動(dòng)振蕩電路；

用于斷開所述啟動(dòng)振蕩電路工作的開斷器件；

用于控制反激振蕩的PWM控制電路；

啟動(dòng)振蕩電路的輸出連接反激功率變換主電路中MOS主開關(guān)管柵極，開斷器件連接于啟動(dòng)振蕩電路的主回路中，反激功率變換主電路輸出提供接入PWM控制電路的工作電壓，PWM控制電路輸出兩路信號(hào)，一路觸發(fā)信號(hào)連接到開斷器件的斷開控制端，控制啟動(dòng)振蕩電路的關(guān)斷；一路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接到反激功率變換主電路中MOS主開關(guān)管柵極，利用占空比，控制MOS主開關(guān)管的開啟和關(guān)斷。

接通電源后，通過啟動(dòng)振蕩電路提供給MOS主開關(guān)管的柵極一個(gè)電壓，使主開關(guān)管導(dǎo)通。因主開關(guān)管的導(dǎo)通，主開關(guān)管漏極有電流流過，主振蕩變壓器原邊儲(chǔ)存能量，并且隨著主開關(guān)管的導(dǎo)通，主開關(guān)管的漏極電流逐漸增大，即流過主振蕩變壓器原邊的電流逐漸增大，主振蕩變壓器原邊儲(chǔ)存的能量增強(qiáng)。MOS主開關(guān)管斷開后，原邊繞組開路，副邊繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢反向，并輸出電壓向負(fù)載和PWM控制電路提供電壓。

PWM控制電路獲得供電以后，將輸出兩個(gè)信號(hào)，其中一個(gè)信號(hào)通過控制開斷器件去斷開啟動(dòng)振蕩電路，此后啟動(dòng)振蕩電路不再參與電路的正常工作。因?yàn)?原邊應(yīng)用啟動(dòng)振蕩電路是以此實(shí)現(xiàn)從輸入端取得能量用來啟動(dòng)整個(gè)變換器，當(dāng)副邊電壓建立以后，將有輸出端的電壓作為芯片的供電電源，所以這時(shí)已經(jīng)不再需要啟動(dòng)振蕩電路工作了。PWM控制電路輸出的另一個(gè)信號(hào)就是PWM脈沖，去控制主開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。

本發(fā)明中反激功率變換主電路中的穩(wěn)壓輸出電路的電壓輸出直接或經(jīng)分壓后接入PWM控制電路的工作電壓輸入端。

本發(fā)明中反激功率變換主電路中的主振蕩變壓器副邊增設(shè)一個(gè)輸出繞組，輸出繞組兩端的耦合輸出電壓經(jīng)整流濾波后接入PWM控制電路的工作電壓輸入端。

本發(fā)明上述輸出繞組兩端的耦合輸出電壓經(jīng)整流濾波后也接入開斷器件的斷開控制端，也可控制開斷器件斷開，停止啟動(dòng)振蕩電路工作。

本發(fā)明的開斷器件為繼電器或還可以如可控硅等其他開關(guān)器件。